在现代高科技和高能量的战争中，伤员骨结构的损伤往往较为严重，骨缺损发生率高，在后期的功能重建中，植骨术将发挥重要作用，单纯依靠有限的自体骨在很多情况下难以满足要求，植骨替代物的研制和临床应用将为骨战（创）伤的修复提供必要的物质准备。　　 临床上对于各类脊柱伤病患者行手术治疗后造成的脊柱不稳，常需进行脊椎融合术，因而脊椎融合术是脊柱外科中最常施行的外科手术方式。据统计，在美国每年约要进行425，000例以上植骨融合术，其中60％以上为脊柱融合术。相应的用于脊椎融合术的骨移植替代物和促进骨移植相关产品的医疗市场达4～20亿美元。按此估算，我国每年实施的脊椎融合术数量应不亚于这一数字，其未来的骨移植材料市场需求极大。目前国内外用于骨移植的材料绝大多数为自体松质骨移植。虽然自体松质骨，特别是自体髂骨被认为是骨移植材料的金标准，但其也存在明显的缺点，如：来源有限，不能满足大段骨缺损和各类翻修手术的需要，特别对于小儿患者；供区并发症带来的额外痛苦，有报道在5％～25％，主要有：　　 血管、神经损伤，骨折，血肿，感染和慢性疼痛等；延长了手术时间，相应地增加了出血量。因此多年来，各国学者均致力于寻找合适的骨移植替代物以替代自体松质骨，近10年来，骨移植和骨移植替代物的研究始终是脊柱外科领域中的热点之一。随着国民经济发展和人民生活水平提高，临床上应用骨移植替代物取代自体骨进行植骨术已成必然趋势，研制和开发适合我国国情的植骨替代物已迫在眉睫。　　 近年来，纳米技术已成为材料学领域引人注目的研究热点。全球对于纳米材料、纳米技术在生物医学的应用有了广泛的研究，但是少有应用到骨科领域。本课题通过纳米脱钙骨基质复合重组人骨形成蛋白的制备及相关实验，寻求一种良好的骨移植替代物。　　 研究目的：　　 1.制备人同种异体脱钙骨基质，为脱钙骨基质的纳米化作准备。　　 2.确定人同种异体脱钙骨基质的最佳纳米化工艺3. 探索Nano-DBM/rhBMP-2 复合物的方法及复合物的塑形方法4. Nano-DBM/rhBMP-2 复合物的相关检测。　　 5.家兔腰后路椎板间融合实验，研究观察植骨融合效果。　　 材料和方法：　　 1.将术中切取的人同种异体骨（除外肿瘤、感染及各类传染性疾病），剔除骨膜和软组织，将异体骨劈成骨条，刮除骨髓。用无菌净化水反复冲洗，无水乙醇脱水2小时，乙醚脱脂1小时后通风干燥，置-80℃冰箱备用。脱钙骨基质的制备采用改良Urist 法，具体制备流程如下：1、无水乙醇浸泡2小时；2、去乙醇加乙醚浸泡1小时；3、蒸馏水反复冲洗3次，去尽乙醚；4、0.6N 盐酸浸泡72小时，浸泡过程中不断搅拌，充分脱钙，每12小时更换盐酸溶液；5、蒸馏水冲洗3～5次后用蒸馏水浸泡过夜，充分去除骨块内的盐酸；6、无水乙醇浸泡2小时；7、去除乙醇后乙醚浸泡1小时；8、通风处干燥后得到脱钙骨基质。通过急性毒性试验、热原实验、溶血试验、肌肉种植实验检测DBM的生物安全性。　　 2.将DBM 颗粒放入液氮冷冻球磨粉碎机进行研磨，粉碎机转速为800RPM，研磨半小时后取标本进行电镜扫描观察颗粒大小。最终取得微米级的DBM 颗粒。研磨过程中控制液氮注入速度，约8L/小时，使液面始终稍高于研磨球，避免温度过高破坏DBM及其携带的蛋白因子。随后根据预实验结果，将液氮冷冻粉碎所得DBM 粉末按溶质：溶剂比10％，置于MICROS 湿式超细研磨粉碎机内进行粉碎。MICROS 初始研磨温度为17 ℃，工作中最高温度为25 ℃，研磨时由循环水进行冷却降温，研磨转速选择该机器最稳定的速度，研磨过程中取标本进行激光粒度仪分析，观察颗粒直径变化情况，待颗粒直径不再继续变小时停止研磨。研磨结束后将匀浆进行高速离心，取得纳米DBM 标本，按比例将rhBMP-2均匀混合于纳米DBM中，并将混合物标本置于模具内塑形，置于-56 ℃真空低温干燥箱进行干燥，取得Nano-DBM/rhBMP-2 复合物。对复合物进行表征检测及生物安全性检测。　　 3.分组进行家兔腰椎后路椎板间植骨融合试验，观察融合情况。A组：　　 Nano-DBM/rhBMP-2 复合物；B组：纳米DBM 移植；C组：DBM 颗粒移植；D组：磷酸钙颗粒移植。定期进行影像学检测及取标本进行组织学检查，观察各组动物的腰椎融合状况。　　 研究结果：　　 1.确定液氮冷冻球磨粉碎及MICROS 超细研磨的DBM 纳米化技术路线。　　 第一步是将DBM 放入液氮冷冻球磨粉碎机进行研磨，取得微米级的DBM 颗粒。第二步将液氮冷冻粉碎所得DBM 粉末按合适的溶质：溶剂置于MICROS 湿式超细研磨粉碎机内进行粉碎，取得纳米DBM 颗粒。　　 制得的纳米DBM呈灰白色，质地均匀、坚韧，有一定延展性，表面稍粗糙。电镜扫描：放大1000～20000倍，可见DBM 颗粒直径基本在50～100nm 左右，分布较均匀。　　 2.成功进行了rhBMP-2 加载，并对加载后的纳米DBM 进行塑形、干燥，获得Nano-DBM/rhBMP-2 成品。研磨结束后将匀浆进行高速离心，取得纳米DBM 标本，将标本置于模具内塑形，置于-56 ℃真空低温干燥箱进行干燥。　　 3.对Nano-DBM/rhBMP-2 复合物进行了X 线荧光分析及比表面孔测试，分析纳米DBM的结构及成份。　　 4.对Nano-DBM/rhBMP-2的生物安全性进行了检测。通过急性毒性实验、热原实验、肌肉种植实验、溶血实验等，证实Nano-DBM/rhBMP-2 复合物符合医疗器械生物学评价的相关标准。　　 5.通过家兔腰椎后路植骨融合实验，与DBM 颗粒、纳米DBM及磷酸钙颗粒等对照，证实Nano-DBM/rhBMP-2 复合物具有较强的植骨融合效果。　　 结论：　　 Nano-DBM/rhBMP-2 复合物是一种无毒、无刺激，不含热源、不引起免疫排斥反应的生物材料，具有良好生物相容性和有效的成骨诱导能力，是脊柱融合自体骨移植的良好替代物。